胚胎源性H2S在母-胎免疫耐受诱导中的作用及其机制

A successful pregnancy reflects actually a successful materno-fetal immune tolerance, and pregnancy wastage can be recognized materno-fetal immune attack. But, so far, the mechanisms of materno-fetal immunotolerance is unclear. A growing literatures show that hydrogen sulphde (H2S),which is a gaseotransmitter produced mainly by cystathionine-gamma-lyase(CSE) and cystathionine-beta-synthase(CBS), is involved in immune regulation. We previously have demonstrated that endogenous H2S mediates embryo transport in the mouse oviduct. Interestingly, our preliminary data hint that H2S may also involve in materno-fetal immune tolerance. So we intend to (1) study whether H2S is involved in materno-fetal immune tolerance; (2) if it is true, to identify the cell type that H2S involves in the materno-fetal immune tolerance and (3) to identify the association of CBS,CSE with unexplained recurrent spontaneous abortion (URSA). We expect that the present study will make a significant contribution to our understanding of H2S in reproductive physiology, and may ultimately lead to novel therapeutic strategies for the management of URSA.

母-胎免疫耐受是妊娠正常进行的必备条件，反之，则会导致妊娠失败及不明原因反复性流产（URSA）的发生。但目前母-胎免疫耐受的确切机制尚不清楚。最近大量的研究证实气体信号分子硫化氢（H2S）参与免疫调节。我们预实验结果发现内源性H2S存在于母胎界面，由胱硫醚-β-合成酶(CBS )及胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)催化L-半胱氨酸产生，其代谢异常会导致流产的发生。我们推测内源性H2S介导母胎免疫耐受。因此我们的研究目的就是利用CBS及CSE基因敲除小鼠、慢病毒细胞转染技术以及药理学方法阐明（1）H2S在母胎免疫耐受调节中的重要作用;(2)H2S发挥免疫耐受调节作用的细胞及分子机制; (3) CBS、CSE基因多态性与URSA发生的关系。该研究将对阐明母胎免疫耐受的发生机制及人类自然流产等妊娠相关疾病的防治具有重要意义，并将对移植免疫学的研究产生推动作用。

反复自然流产(recurrent spontaneous abortion，RSA）是一种常见的妊娠并发症，它被定义为发生两次或更多次连续的自然流产。不明原因的RSA（unexplained recurrent spontaneous abortion，URSA)通常与母胎界面的免疫学异常相关，这表明免疫紊乱是其诱发因素。但是，关于RSA如何发生的确切机制仍然未知。硫化氢（hydrogen sulfide, H2S）主要由胱硫醚-β-合酶（cystathionine β-synthase，CBS）和胱硫醚-γ-裂解酶(cystathionine γ-lyase，CSE)催化L-半胱氨酸(L-Cysteine，L-Cys)合成。近几年研究发现，H2S也存在于人生殖系统，参与免疫调节。然而，H2S信号在妊娠初期是否发挥作用，尚不清楚。本研究表明，一方面CBS/H2S信号系统通过调节金属基质蛋白酶2(matrix metalloproteinase 2，MMP2)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)的产生来干扰滋养细胞的迁移和侵袭，从而影响早孕。另一方面，CBS/H2S信号通过干扰滋养层细胞NF-κB炎症途径及人绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotrophin，HCG)及环氧合酶2（cyclooxygenase-2，COX2）、前列腺素2(prostaglandin E2，PGE2)等细胞因子的释放发挥免疫调节作用，影响母胎界面辅助型T细胞1型（Type 1 T helper，TH1）及辅助型T细胞2型（Type 2 T helper，TH2）细胞因子，进而影响TH1/TH2平衡。本研究在对CBS 转染后的HTR8/SVneo细胞进行RNA-seq差异表达分析后发现：CBS/H2S靶向NF-κB信号通路；白细胞介素-1受体1（IL-1R1），前列腺素合酶2（PTGS2/COX2）富集于NF-κB信号通路以及炎症有关的生物学过程。总之，H2S信号在维持早期妊娠中发挥了重要作用，我们认为其作用机制主要是通过干扰滋养层细胞入侵以及调控母胎界面的免疫耐受从而影响TH1/TH2平衡实现的，能够为复发性流产的预防及诊疗提供重要的参考价值。